王丽娟
- 作品数：13 被引量：46H指数：6
- 供职机构：福州大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金福建省自然科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程更多>>
- 水泥混凝土路面早龄期应力行为试验研究被引量：7
- 2021年
- 为了解路面板早龄期应力性状与行为特征,基于福建夏季高温、冬季低温、隧道恒温进行了3种典型环境条件的路面板早龄期行为现场试验。采用无应力圆筒装置去除路面板温湿度无应力应变,基于应变历史结合步进法考虑徐变松弛获得路面板典型监测位置应力性状和时程。同步监测路面板早龄期温度场和整板翘曲,比较路面板早龄期应力与温度梯度、翘曲变形的相互关系。研究显示,路面板早龄期应力一般存在压应力、拉应力、应力波动循环3个阶段,应力波动循环初期存在一个松弛阶段。路面早龄期应力主动影响因素有水化放热、环境场温湿度变化、翘曲变形和重力的联合作用,初期水化热升降温效应显著,后期温度翘曲效应显著。被动影响因素有水泥混凝土早龄期行为、结构约束、边界条件等。夏季施工面板早龄期应力和翘曲量级显著高于冬季,隧道恒温条件下面板由于湿度收缩会形成板角始终向上的凹形固化翘曲。早龄期应力波动和松弛过程的存在,造成路面板初期运营的一段时间的应力与后期正常服役期并不相同,需要规避可能与设计状态不符的初期不利工况。
- 胡昌斌孙增华王丽娟
- 关键词：水泥混凝土路面温度场翘曲
- 设沥青夹层水泥混凝土路面早龄期力学行为与作用效应研究被引量：9
- 2018年
- 基于水泥混凝土路面早龄期三维有限元力学分析程序,对设沥青夹层面板结构早龄期阶段力学行为和性状形成的结构效应、沥青夹层效应进行了研究。研究发现,早龄期阶段固化温度、混凝土的徐变和硬化历程与环境场叠加作用,会引起面板更大的早期板角翘曲和脱粘,以往传统分析理论忽略了此方面影响。设沥青夹层结构比无夹层直接加铺路面脱粘面积小、翘曲变形更大。沥青夹层面板早龄期增大翘曲、脱粘的结构效应与特定重载交通共同作用下可能产生对路面板疲劳寿命不利的影响。对设沥青夹层加铺结构建议采用刚度较大的基层,夹层厚度宜在30 mm以内,沥青夹层混合料模量宜选低值。
- 王丽娟胡昌斌
- 关键词：道路工程水泥混凝土路面早龄期翘曲脱粘
- 环境荷载对混凝土路面板早龄期固化翘曲演化行为影响被引量：4
- 2021年
- 基于水泥混凝土路面板早龄期温度场和三维力学仿真程序,设计不同环境场下路面板早龄期温度场荷载工况,构造面板早龄期固化翘曲参数BIC(t),深入揭示施工环境荷载场对面板早龄期变形与固化翘曲形成演化影响.研究发现,面板终凝固化温度差对固化翘曲影响在早期将产生明显衰减,而早龄期温度场加载历程的影响效应更为显著.在早龄期高徐变、低模量和结构约束的联合作用下,面板早龄期更倾向于固化负温度差,加剧面板的板角翘曲.高原地区拉萨由于路面板早龄期阶段温度差较大,BIC 28也较大,量级可达-6.9℃;同一地区升温月份上午施工面板BIC 28量级较大.对不同地区BIC 28取值建议-1.9~-6.9℃,叠加考虑服役期湿度干缩影响后EBITD 28取值建议-10.8~-16.7℃.
- 王丽娟孙增华胡昌斌
- 关键词：水泥混凝土路面早龄期温度场
- 水泥混凝土路面板早龄期翘曲行为数值分析研究被引量：10
- 2017年
- 以1/4面板结构模型程序为基础,考虑基层与面板的摩擦界面作用,开展了足尺路面板结构的三维早龄期翘曲有限元数值模拟研究,并与现场实验进行校验。对比显示,相比1/4面板模型,考虑基层摩擦接触界面的全面板模型程序板角位移计算值减小,日变化量级、趋势与试验监测结果更为接近,面板-基层界面参数对计算迭代收敛性影响较大。不同的工况组合下,由于早龄期的历程效应路面板会产生很多复杂的行为特征,计算仿真显示面板早龄期存在板角-1/4板中-板中的翘曲变形迁移运动,不同条件的边界约束导致演化形成不对称面板翘曲。在夏季28 d的记忆-松弛-记忆多次叠加历程作用下,路面板一般将产生正的固化温度差性状。由于混凝土早龄期行为的复杂性,早龄期数值模拟技术仍需研究模型优化、材料早龄期参数特性以及施工工艺的影响。
- 王丽娟胡昌斌曾宇鑫
- 关键词：道路工程水泥混凝土路面数值仿真早龄期
- 水泥混凝土路面板早龄期徐变效应研究
- 2022年
- 基于微预应力-固结理论徐变模型,综合考虑材料、结构以及环境参数影响,建立三维路面板早龄期力学行为仿真程序,开展了路面板三维结构徐变效应研究。研究显示,徐变对路面板早龄期作用是一种松弛效应,显著降低了路面板早龄期翘曲和应力;徐变对路面板早龄期行为的影响量级与温度梯度、板边约束的影响相当;徐变效应受板边约束、温湿度梯度和整体温度条件显著影响,空间位置存在不均匀分布特性,徐变作用下应力最大松弛位置向受约束的板边中部靠近;路面板徐变松弛效应有显著经时特性,前7天徐变效应最为显著,60天后趋于稳定;面板温度梯度与整体温度提高,徐变松弛效应显著增加。理论比较显示,忽略温度对徐变的影响会低估高温、高估低温条件下的徐变效应,工程中可基于徐变效应设计降低路面板早龄期初始翘曲与初始应力。
- 胡昌斌孙增华王丽娟
- 关键词：水泥混凝土路面徐变效应数值仿真
- 水泥混凝土路面板早龄期湿度场数值模拟研究被引量：10
- 2014年
- 基于Fick第二定律湿度扩散方程,采用有限差分方法,重点考虑面板温度变化、基层吸水及供水能力、自干燥对板内湿度的影响,开展了现场施工条件下水泥混凝土路面板早龄期湿度场数值模拟和性状特性研究,并与室内试验、四季不同的现场监测试验和国外类似研究结果进行了对比校验。研究表明采用的算法、模型和参数可较好模拟现场面板湿度场性状,数值模拟宜考虑面板内部温湿度耦合作用、采用基层湿度交换边界,基层绝湿边界可使面板湿度计算值显著偏高。现场施工条件下水泥混凝土路面湿度更易受到周围环境参数、施工铺筑时间和养护方式的显著影响,相比之下材料参数改变对面板湿度影响并不显著。建议进一步精细化研究板上下边界条件及参数,路面施工时尽量避免炎热季节,高温时段和基层过于预湿。
- 胡昌斌王丽娟吕恒
- 关键词：水泥混凝土路面早龄期湿度场数值模拟
- 水泥混凝土路面早龄期温度场性状与控制方法被引量：8
- 2013年
- 提出了基于水泥混凝土路面温度应力、固化基础温度、固化温度差和养生温度的早龄期温度场控制原则,采用专用水泥混凝土路面早龄期温度场数值模拟程序,进行了路面早龄期温度场参数的敏感性和影响特性分析,评估了路面早龄期温度场控制措施的有效性。分析结果表明:与材料参数相比,环境施工参数是影响路面早龄期温度特征的主要因素;选择合适的铺筑时刻、环境条件可使板顶板底温度差改变达20℃;采用恰当的养护方式和养护材料可降低路面板温度12℃以上;混凝土摊铺温度、水灰比和水泥用量对固化基础温度影响显著;对于特定温度控制指标,各影响参数敏感性并不相同,需结合现场路面板早龄期温度仿真平衡措施影响。
- 胡昌斌孙增华王丽娟
- 关键词：水泥混凝土路面早龄期施工控制固化温度
- 水泥混凝土路面固化温度区域特征及其对面板翘曲的影响被引量：7
- 2018年
- 基于全国5个地区的气候参数,采用路面早龄期温度场计算程序,研究了不同海拔和纬度地区水泥混凝土路面固化温度的分布特征;考虑了面板的固化温度与环境温度的叠加效应,采用三维有限元程序,分析了不同地区固化温度对路面板翘曲和脱空的影响特性。研究结果表明:影响面板行为有板顶、板底固化温度差和固化平均温度;各地水泥混凝土路面的全年固化温度差的分布基本呈宽矮峰加尖锐峰的双峰组合形态,分别反映负、正固化温度差分布;负的固化温度差集中在白天形成,变异性大,造成面板板角向上翘曲的趋势,正的固化温度差基本在夜间形成,数值集中,形成面板板角向下翘曲的趋势;对比不同区域的路面固化温度,高原地区负固化温差最大,拉萨高频次负固化温度差可达-17.2℃,其次为北方地区,哈尔滨高频次负固化温度差约为-13.2℃;固化平均温度分布呈单峰型,一般为负值,纬度高的地区气温年较差大,直接导致固化平均温度变异范围大,处于北方的哈尔滨高频次固化平均温度约为-30.4℃,拉萨则约为-18.4℃;负的固化平均温度也会引起面板板角向下翘曲,同等条件下其对面板翘曲的影响效应约为固化温度差影响效应的30%~50%;不同的固化温度特征叠合当地气候环境,对面板服役阶段的翘曲和脱空会产生不同的效应,叠加负固化温度差为-20℃时,面板向上翘曲增大约1.5~2.0mm;对于面板翘曲明显的地区,建议可选用四边约束结构形式改善路面工程性能。
- 王丽娟胡昌斌
- 关键词：路面工程水泥混凝土路面早龄期固化温度
- 水泥混凝土路面早龄期行为分析理论的研究与进展被引量：4
- 2019年
- 对水泥混凝土路面早龄期分析理论的研究进展进行分析阐述.分别从早龄期理论构架、研究方法、机制及应用等方面进行归纳总结,重点对该领域的早龄期理论概念构建、路面早龄期性状形成-释放-消散机制等关键理论问题进行分析.对早龄期高精度监测技术、三维数值仿真、多尺度分析等技术难点进行讨论,并从结构分析设计理论、施工工艺、材料改进等3个方面阐述早龄期分析理论的工程应用效果,以期为水泥混凝土路面早龄期行为理论的建立与应用提供支持.
- 胡昌斌孙增华王丽娟
- 关键词：水泥混凝土路面工程应用
- 水泥混凝土路面早龄期湿度场性状试验研究被引量：1
- 2013年
- 为了解水泥混凝土路面板早龄期湿度场性状特征,采用瑞士SHT15型数字化温湿度传感器,针对不同施工季节、不同基层与面板接触边界,进行水泥混凝土板早龄期湿度场的室外路面板监测试验研究.监测发现:水泥混凝土路面板湿度场在铺筑完之后依次经历饱和阶段、湿度下降阶段和波动阶段,各阶段的发生时刻和幅值取决周围气象条件和边界条件;通常工况下板底湿度高于板顶湿度,沿板厚方向形成湿度梯度,夏季施工路面早龄期板顶板底最大湿度差可达8%.此外,分析发现水泥混凝土路面相比其它混凝土结构,由于属于薄板结构,湿度场的影响和控制应额外注意混凝土路面基层边界条件与施工季节等因素.
- 王丽娟胡昌斌吕恒
- 关键词：水泥混凝土路面早龄期湿度场性状
